一种扩孔块式同心跟管钻具制造技术

一种扩孔块式同心跟管钻具，包括同心钻头、扩孔块、锁紧套和锁定系统，所述扩孔块通过旋转轴安装在同心钻头的旋转轴孔内，所述扩孔块安装在同心钻头上后通过套装在同心钻头外的锁紧套对扩孔块轴向进行限位，所述锁紧套通过锁定系统固定在同心钻头上，本装置保证扩孔块锁紧、防止扩孔块掉落而失效、能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进、并有效成孔、且孔的同心度高。

A kind of reaming block type concentric pipe following drilling tool

【技术实现步骤摘要】
一种扩孔块式同心跟管钻具
本技术涉及一种扩孔块式同心跟管钻具。
技术介绍
目前工程钻进施工中，跟管钻具在潜孔钻进技术中得到较为广泛的应用；其中同心钻具在钻进施工中常采用扩孔块式同心钻具施工，日前现有扩孔块式同心钻具包括中心钻头、稳杆器、扩孔块和锁定系统组成，其中扩孔块通常为多块设置在中心钻头与稳杆器之间,通过锁定系统(采用横销+开口销形式)对其进行锁紧；钻具在未工作状态时扩孔块呈收拢状态，工作时，由于中心钻头(或扩孔块)接触地面受到岩层的压力，在回转工程中将扩孔块延展开，达到工作位置，此时扩孔块将与中心钻头和稳杆器紧贴，稳杆器台阶位置与管靴接触，将冲击力传递给跟管，达到钻孔跟进目的。当钻具回收时，向上提起(或反转半圈再提起)，使扩孔块变为收拢状态，取出钻具。但当前扩孔块式同心钻具在使用过程中，由于钻具锁紧系统的磨损和振动，造成扩孔块容易掉落而失效，或者由于岩层变化造成钻具卡钻或扩孔块折断，因此亟需一种能在复杂地况中完成钻进需要，又能可靠性高的钻具。
技术实现思路
针对现有技术的不足本技术提出一种保证扩孔块锁紧、防止扩孔块掉落而失效、能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进、并有效成孔、且孔的同心度高的扩孔块式同心跟管钻具。本技术的目的通过采用下述技术方案予以实现：一种扩孔块式同心跟管钻具，包括同心钻头、扩孔块、锁紧套和锁定系统，所述扩孔块通过旋转轴安装在同心钻头的旋转轴孔内，所述扩孔块安装在同心钻头上后通过套装在同心钻头外的锁紧套对扩孔块轴向进行限位，所述锁紧套通过锁定系统固定在同心钻头上。进一步的，所述锁定系统包括开口销和横销，所述锁紧套上设有两个相对的、与内腔连通的销孔，所述同心钻头上设有与销孔位置相匹配的销槽，锁紧套套装在同心钻头到位后，所述横销的一端从其中一个销孔穿入，穿过销槽，从另一个销孔穿出，穿出后的所述横销通过开口销固定在销孔内。进一步的，所述同心钻头的头端由同心设置上层钻头、下层钻头以及尾端的花键构成，所述下层钻头直径大于上层钻头，所述下层钻头凸出上层钻头的部分形成台阶，所述上层钻头的顶面形成的第一钻进面，所述上层钻头的顶面外圆周设有一个倒角，倒角所在面形成环形的第二钻进面，所述台阶构所在面形成环形的第三钻进面，所述上层钻头的直径与锁紧套的内径相匹配，所述第一、第二、第三钻进面上排布柱型硬质合金。进一步的，所述上层钻头的外壁上以上层钻头轴心为中心、中心对称布设有沿轴向布设的三个通槽构成排渣槽，所述下层钻头在凸出上层钻头部分的外壁上、在每个排渣槽对应的位置设有与排渣槽连通的扩孔块安装槽，所述扩孔块安装槽面向锁紧套所在面为底面，所述扩孔块安装槽的底面上设有旋转轴孔，所述扩孔块通过旋转轴安装在所述旋转轴孔内。进一步的，所述扩孔块设有第六钻进面，所述第六钻进面上并排布设有柱型硬质合金，所述扩孔块的两个侧面在端部相对接近形成一个倾斜面。进一步的，所述锁紧套的内壁上设有凸耳，所述同心钻头的上层钻头上设有与凸耳相匹配的凹槽，所述凹槽的一侧跟排渣槽连通。进一步的，所述锁紧套的顶面形成环形的第四钻进面，所述锁紧套的顶面外圆周设有一个倒角，倒角所在面形成环形的第五钻进面。进一步的，所述锁紧套在头端的内壁设有朝轴心凸出的第一环形凸台，所述第一环形凸台的内径与同心钻头的上层钻头外径大小相匹配，所述同心钻头的上层钻头的外壁上设有与所述第一环形凸台相匹配的第二环形凸台，所述锁紧套套装在上层钻头外侧后，通过第一环形凸台和第二环形凸台限定锁紧套套入深度。综上所述，本装置能在岩层条件复杂或偏硬，成孔困难和难成孔的地质工况下带动护壁管钻进使用，且排渣通畅；能满足打地热井、微型桩、建筑中小型灌注桩、水井等工程需求；其中钻具各部件经过表面特殊处理工艺增加其使用寿命长，能满足其他钻具结构的施工成本高要求，降低施工成本；使用中操作简单及拆卸方便。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1的爆炸图；图3为本技术扩孔块工作状态时的结构示意图；图4为本技术扩孔块非工作状态时的结构示意图；图中：1-同心钻头、2-扩孔块、3-锁紧套、4-开口销、5-横销、11-第二环形凸台、12-凹槽、13-旋转轴孔、14-销槽、15-排渣槽、16-上层钻头、161-第一钻进面、162-第二钻进面、17-下层钻头、171-第三钻进面、21-第六钻进面、22-倾斜面、23-旋转轴、31-第五钻进面、32-第四钻进面、33-凸耳、34-第一环形凸台。具体实施方式下面结合附图和具体实例，来详细说明一种扩孔块式同心跟管钻具的具体实施方式。如图1至4所示，一种扩孔块式同心跟管钻具，包括同心钻头1、扩孔块2、锁紧套3、开口销4和横销5。所述扩孔块2通过旋转轴23安装在同心钻头1的旋转轴孔13内，并且通过套装在同心钻头1外的锁紧套3对扩孔块2轴向进行限位，锁紧套3通过开口销4和横销5与同心钻头1锁紧，具体而且，锁紧套3上设有两个相对的、与内腔连通的销孔，所述同心钻头1上设有与销孔位置相匹配的销槽14，锁紧套3套装在同心钻头1到位后，将横销5的一端从一个销孔穿入，通过销槽14，从另一个销孔穿出，再通过开口销4固定，防止钻具反转时，同心钻头1与锁紧套3脱开，当锁紧套3与同心钻头1装配后构成锁紧装置，防止扩孔块2在打开和收拢时脱落；同心钻头1与现有的钻头结构基本相似，不同之处在于的同心钻头1的头端由同心设置上层钻头16和下层钻头17以及尾端的花键构成，所述下层钻头17直径大于上层钻头16，所述下层钻头17凸出上层钻头16的部分形成台阶，所述上层钻头16的顶面形成的第一钻进面161，所述上层钻头的顶面外圆周设有一个倒角，倒角所在面形成环形的第二钻进面162，所述台阶构所在面形成环形的第三钻进面171，所述上层钻头17的直径与锁紧套3的内径相匹配，所述第一、第二、第三钻进面上排布柱型硬质合金，所述第一、第二、第三钻进面为正前角布置，所述上层钻头16的外壁上以上层钻头16轴心为中心、中心对称布设有沿轴向布设的三个通槽构成排渣槽15，所述下层钻头17在凸出上层钻头16部分的外壁上、在每个排渣槽对应的位置设有与排渣槽连通的扩孔块安装槽，所述扩孔块安装槽面向锁紧套所在面为底面，所述扩孔块安装槽的底面上设有与扩孔块2上旋转轴23大小相匹配的旋转轴孔13，所述扩孔块2通过旋转轴23安装在所述旋转轴孔13内。扩孔块2设有第六钻进面21，第六钻进面21上并排布设有柱型硬质合金，所述第六钻进面21采用正前角布置；扩孔块2的两个侧面在端部相对接近形成一个倾斜面22，这个倾斜面在本领域中叫做转向角，扩孔块2设置在转向角使得钻头回转工作时，有利于回转的最先接触岩层的钻头剪切面，能有效防止卡钻现象；扩孔块上设有旋转轴，扩孔块通过旋转轴打开和收拢，当钻具工作时，正转打开扩孔，工作完成后，反转回收；锁紧套3的内壁上设有凸耳34，同心钻头1的上层钻头16上设有与凸耳34相匹配的凹槽12，所述凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩孔块式同心跟管钻具，其特征在于：包括同心钻头、扩孔块、锁紧套和锁定系统，所述扩孔块通过旋转轴安装在同心钻头的旋转轴孔内，所述扩孔块安装在同心钻头上后通过套装在同心钻头外的锁紧套对扩孔块轴向进行限位，所述锁紧套通过锁定系统固定在同心钻头上。/n

【技术特征摘要】
1.一种扩孔块式同心跟管钻具，其特征在于：包括同心钻头、扩孔块、锁紧套和锁定系统，所述扩孔块通过旋转轴安装在同心钻头的旋转轴孔内，所述扩孔块安装在同心钻头上后通过套装在同心钻头外的锁紧套对扩孔块轴向进行限位，所述锁紧套通过锁定系统固定在同心钻头上。


2.根据权利要求1所述的扩孔块式同心跟管钻具，其特征在于：所述锁定系统包括开口销和横销，所述锁紧套上设有两个相对的、与内腔连通的销孔，所述同心钻头上设有与销孔位置相匹配的销槽，锁紧套套装在同心钻头到位后，所述横销的一端从其中一个销孔穿入，穿过销槽，从另一个销孔穿出，穿出后的所述横销通过开口销固定在销孔内。


3.根据权利要求1或2所述的扩孔块式同心跟管钻具，其特征在于：所述同心钻头的头端由同心设置上层钻头、下层钻头以及尾端的花键构成，所述下层钻头直径大于上层钻头，所述下层钻头凸出上层钻头的部分形成台阶，所述上层钻头的顶面形成的第一钻进面，所述上层钻头的顶面外圆周设有一个倒角，倒角所在面形成环形的第二钻进面，所述台阶构所在面形成环形的第三钻进面，所述上层钻头的直径与锁紧套的内径相匹配，所述第一、第二、第三钻进面上排布柱型硬质合金。


4.根据权利要求3所述的扩孔块式同心跟管钻具，其特征在于：所述上层钻头的外壁上以上层钻头轴心为中心、中心对称布设...

【专利技术属性】
技术研发人员：师明辉，邹平，
申请(专利权)人：长沙天和钻具机械有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43